C++ 标准库智能指针

　　整理一下c++中shared_ptr,weak_ptr,unique_ptr三种指针的使用案例和注意事项，让程序资源更加案例，在标准库中，需要包含<memory>，在boost库中，

　　一. 智能指针unique_ptr

　　　　与shared_ptr相似，区别在于unique_ptr是独立拥有对象权，因此只有move语言，无拷贝语义,不做其它详述了。

　　二.智能指针share_ptr

　　1.基本使用

class Sam
{
public:
    Sam(int v):val(v) {    }
    int32_t val;

　　　　~Sam()
　　　　{
　　　　　　std::cout << "~sam()" << std::endl;
　　　　}

};

//define
std::shared_ptr<Sam> p1(new Sam(100));
std::shared_ptr<Sam> p2 = std::make_shared<Sam>(200);
p1.reset(new Sam(300));　　//new first, delete second
std::shared_ptr<Sam> p3 = p1;

//get the base ptr
Sam* pSam = p1.get();

//modify 
(*p1).val = 10000;

//cal is 1
bool b = p1.unique();

p1.reset();

 

　　2.高级使用

　　(1)使用shared_ptr<list<T>>类型，调用reset的时候list中的所有的Sam对象都会调用析构函数

std::shared_ptr<std::list<Sam>> lst_ptr( new std::list<Sam>(8, 33));
std::cout << lst_ptr.get()->size() << std::endl;
lst_ptr.reset();

　　(2)程序不知道自己需要使用多少对象. 且程序需要在多个对象间共享数据，使用vector<shared_ptr<T>>类型:

std::vector<std::shared_ptr<Sam>> vec_ptr;
std::shared_ptr<Sam> p1(new Sam(10));
vec_ptr.push_back(p1);

　　(3)定制自己的删除器：在shared_ptr释放时会自动调用 函数删除器而不是默认的析构函数了：

void Deleter(Sam* obj) {
    std::cout << "Deleter" << std::endl;
}

std::shared_ptr<Sam> sp(new Sam(10), Deleter);

　　如果将删除器定义成类，则自由性更大，下面的代码执行后会调用析构函数(简单地使用了delete)

template<typename T>
class Deleter
{
public:
    void operator () (T* x) const
    {
        if (x != NULL)
        {
            std::cout << __LINE__ << std::endl;
            delete x;
            x = NULL;
        }
    }
};

std::shared_ptr<Sam> sp(new Sam(10), Deleter<Sam> {})

 

　　3.错误用法

　　情形一：一个指针同时放入两个shared_ptr，会在第二个shared_ptr释放时引发异常。

pSam = new Sam(400);
std::shared_ptr<Sam> p4(pSam);
std::shared_ptr<Sam> p5(pSam);

　　情形二：数据结构形成环的时候，shared_ptr不能正常工作，需要与weak_ptr协作解决此问题，用例如下：

class CB;
class CA;

class CA
{
public:
    CA() {}
    ~CA() { std::cout << "~CA()" << std::endl; }

    void Register(const std::shared_ptr<CB>& sp)
    {
        m_sp = sp;
    }

private:
    std::shared_ptr<CB> m_sp;
};

class CB
{
public:
    CB() {};
    ~CB() { std::cout << "~CB()" << std::endl; };

    void Register(const std::shared_ptr<CA>& sp)
    {
        m_sp = sp;
    }

private:
    std::shared_ptr<CA> m_sp;
};

　　std::shared_ptr<CA> spa(new CA);
    std::shared_ptr<CB> spb(new CB);

    spb->Register(spa);
    spa->Register(spb);

    printf("%d\n", spb.use_count()); // 2
    printf("%d\n", spa.use_count()); // 2

　　程序结束后，无法释放内存，也没有调用析构函数，智能指针的引用计数都是2，这就是循环引用问题。

　　情形三：普通类继承 enable_shared_from_this 的错误情况：

　　

class Y : public std::enable_shared_from_this<Y>
            {
            public:
                std::shared_ptr<Y> GetSharePtr()
                {
                    return shared_from_this();
                }
            };

　　　　Y y;
　　　　std::shared_ptr<Y> spy = y.GetSharePtr(); // 错误, y 根本不是 new 创建的
　　　　Y* y = new Y;
　　　　std::shared_ptr<Y> spy = y->GetSharePtr(); // 错误, 问题依旧存在, 程序直接崩溃

　　　　std::shared_ptr<Y> spy(new Y);
　　　　std::shared_ptr<Y> p = spy->GetSharePtr();
　　　　printf("%d\n", p.use_count()); // 2

　　前两者错误是因为虽然Y由 enable_shared_from_this派生，但智能指针的数据结构并没有因为new Y的操作赋值 。

　　

　　三. 智能指针weak_ptr

　　构造和析构不会引起引用计数的增加或减少。没有重载 * 和 -> 但可以使用lock获得一个可用的shared_ptr对象,且在所指对象内存已经无效时，返回指针空值nullptr.

　　带有的成员函数reset,use_count

std::shared_ptr<Sam> sam_ptr(new Sam(6));
    std::weak_ptr<Sam> sam_wk = sam_ptr;

    std::shared_ptr<Sam> sp = sam_wk.lock();
    if (sp)
    {
        std::cout << (*sp).val << endl;　　// 6
    }
    std::cout << sp.use_count() << std::endl;　　//2